Automatismes et Informatique industrielle

Faculté des Sciences
Licence 3 SPI
Automatismes
et Informatique industrielle
Intervenants:
Mouloud Adel
[email protected]
Julien Marot
[email protected]
Marc Allain
[email protected]
Contenu
• A] Cours/TDs:
1) Structure d’un système automatisé
Exemple d’une maquette de domotique
2) Protocole de communication Modbus
3) Langages de programmation
Contenu
• B] TDs sur ordinateur:
1) Maquette de domotique: première approche
2) Langages de programmation: conception
d’une temporisation
3) Mesure de température et transfert de
données
4) Commande par réseau Ethernet (ETH)
Contenu
• C] TPs:
2 séances de TP noté: régulation de température
TOR, 40% de la note finale
+Préparation à l’examen: étude du sujet 20142015
Examen
www.fresnel.fr/perso/marot
• Onglet Teaching ->
Licence 3:
2 pdfs: Sujet d’examen et transparents de cours
[email protected]
1) Structure d’un système automatisé
PR: partie relations
PC: partie commande
PO: partie opérative
Exemple de système automatisé
Maquette
domotique
Boîte chauffage
Boîte luminosité
Schéma de câblage:
Automate et
extension
analogique XA04
©J.-J. Honorine
Structure d’un automate
• Modulaire: processeur, alimentation,
interfaces entrée/sortie résident dans des
unités séparées (les modules)
• Compact: en une seule unité le processeur,
l’alimentation, les interfaces d’entrées et
sorties
Automate Millenium 3 de Crouzet: compact
Entrées
Alimentation
Sorties
2) Protocole de communication Modbus
• Le Protocole de communication utilisé dans
les automates programmables comme le
Millenium 3 est le protocole Modbus.
• Le protocole Modbus est basé sur une
structure hiérarchisée entre un maître et
plusieurs esclaves.
• Le protocole Modbus peut être implémenté
via TCP/IP sur câble Ethernet: on parle de
Modbus TCP/IP.
Transfert par Ethernet
Deux types d’échange TCP/Modbus sont possibles:
- le maître parle à un esclave et attend une réponse
s’il l’a demandée,
- le maître parle à l'ensemble des esclaves, sans
attente de réponse (diffusion générale).
Les trames Modbus
• Une trame est un bloc d'information véhiculé au travers d'un support
physique (cuivre, fibre optique, câble Ethernet)
• Le maître envoie un message constitué de la façon suivante:
Adresse de l’esclave Instruction Adresse du premier mot Nombre de mots Code CRC 16
Pour
établir la
liaison
avec lui
Codée
sur un
octet,
en hexa:
Lecture
…
Donnée
Calculé sur
l’ensemble du
message
Exemple d’échange entre un maître et un esclave
Adresse de l’esclave Instruction Adresse du premier mot Nombre de mots Code CRC 16
Trame émise par le maître : 04 03 0002 0001 25 CA
- Adresse esclave : 04
- Code fonction 03 = lecture du registre
- N° du registre de début de lecture : 2, codé par 0002
- Nombre de registres de lecture : 1, codé par 0001
- CRC : 25 CA
Réponse de l’esclave sans erreur : 04 03 02 02 58 B8 DE
- Adresse esclave : 04
- Code fonction : lecture registre : 03 (inchangé)
- Nombre d’octets données : 02
- Données du registre 0002 : MSB 02 et LSB : 58
-CRC : B8 DE
Réponse de l’esclave avec erreur : 04 83 02 01 31
- Adresse esclave : 04
- Code fonction : lecture, avec le MSB forcé à 1, ce qui donne 83
- Code erreur (n° registre) : 02
- CRC : 01 31
3) Langages de programmation
La norme IEC 1131-3 définit entre autres choses, cinq langages qui peuvent être utilisés
pour la programmation d'applications d'automatisme. Les cinq langages sont :
IL « instruction list », ou
liste d'instructions:
Exemple ASSEMBLEUR
Langage textuel
ST «structured text »
ou texte structuré:
Exemple Matlab
Langage textuel
FBD « function block
diagram », ou schéma
par blocs:
Exemple: Crouzet
Millenium 3
Langage graphique
LD « ladder diagram»,
ou schéma à relais:
programmation
d'équations booléennes
(true/false);
1 : éléments graphiques ; 2 : commentaires
Extrait de l’aide en ligne du logiciel Crouzet
Langage graphique
SFC « sequential
function chart »:
Exemple GRAFCET, et
tous les procédés
séquentiels
Exemple: Opération d’encollage pour la préparation d’herbicide
Langage graphique
Une étape initiale est représentée par un carré doublé;
Une étape active peut être désignée par un point au-dessus du numéro;
Les actions associées sont indiquées de façon littérale ou symbolique, dans un rectangle relié à la partie droite.
Etapes
Mesure du niveau
de la cuve
Liaisons
Orientées
flèche
nécessaire
dans le sens
montant
Transitions, associées à une
condition logique et à une
mesure par un capteur
Action associée à
l’étape 1
(xx actions
possibles)
FIN